Функция расходов - Expenditure function

В микроэкономика, то расходная функция дает минимальную сумму денег, которую человек должен потратить для достижения определенного уровня полезность, учитывая вспомогательная функция и цены на доступные товары.

Формально, если есть функция полезности ${ displaystyle u}$ который описывает предпочтения перед п товары, функция расходов

${ displaystyle e (p, u ^ {*}): { textbf {R}} _ {+} ^ {n} times { textbf {R}} rightarrow { textbf {R}}}$

говорит, какая сумма денег необходима для достижения полезности ${ displaystyle u ^ {*}}$ если п цены даны вектором цен ${ displaystyle p}$.Эта функция определяется

${ displaystyle e (p, u ^ {*}) = min _ {x in geq (u ^ {*})} p cdot x}$

где

${ displaystyle geq (u ^ {*}) = {x in { textbf {R}} _ {+} ^ {n}: u (x) geq u ^ {*} }}$

это набор всех пакетов, которые дают полезность, по крайней мере, не хуже ${ displaystyle u ^ {*}}$.

Выражаясь эквивалентно, человек минимизирует расходы ${ displaystyle x_ {1} p_ {1} + dots + x_ {n} p_ {n}}$ при условии минимального ограничения полезности, которое ${ displaystyle u (x_ {1}, dots, x_ {n}) geq u ^ {*},}$ предоставление оптимальных количеств для потребления различных товаров в виде ${ displaystyle x_ {1} ^ {*}, dots x_ {n} ^ {*}}$ как функция ${ displaystyle u ^ {*}}$ и цены; то функция расходов равна

${ displaystyle e (p_ {1}, dots, p_ {n}; u ^ {*}) = p_ {1} x_ {1} ^ {*} + dots + p_ {n} x_ {n} ^ {*}.}$

Расходы и косвенная полезность

Функция расходов является обратной функцией косвенная полезность функция, когда цены остаются постоянными. То есть для каждого вектора цен ${ displaystyle p}$ и уровень дохода ${ displaystyle I}$:^[1]:106

${ Displaystyle е (п, v (р, I)) эквив I}$

пример

Предположим, что функция полезности - это Функция Кобба-Дугласа ${ displaystyle u (x_ {1}, x_ {2}) = x_ {1} ^ {. 6} x_ {2} ^ {. 4},}$ который генерирует функции спроса^[2]

${ displaystyle x_ {1} (p_ {1}, p_ {2}, I) = { frac {.6I} {p_ {1}}} ; ; ; ; { rm {и}} ; ; ; x_ {2} (p_ {1}, p_ {2}, I) = { frac {.4I} {p_ {2}}},}$

где ${ displaystyle I}$ доход потребителя. Один из способов найти функцию расходов - сначала найти косвенная функция полезности а затем переверните его. Косвенная функция полезности ${ displaystyle v (p_ {1}, p_ {2}, I)}$ находится путем замены количеств в функции полезности функциями спроса следующим образом:

${ displaystyle v (p_ {1}, p_ {2}, I) = u (x_ {1} ^ {*}, x_ {2} ^ {*}) = (x_ {1} ^ {*}) ^ {.6} (x_ {2} ^ {*}) ^ {. 4} = left ({ frac {.6I} {p_ {1}}} right) ^ {. 6} left ({ frac {.4I} {p_ {2}}} right) ^ {. 4} = (. 6 ^ {. 6} +. 4 ^ {. 4}) I ^ {. 6 + .4} p_ {1 } ^ {-. 6} p_ {2} ^ {-. 4} = Kp_ {1} ^ {-. 6} p_ {2} ^ {-. 4} I,}$

где ${ displaystyle K = (. 6 ^ {. 6} +. 4 ^ {. 4}).}$ Тогда, поскольку ${ displaystyle e (p_ {1}, p_ {2}, u) = e (p_ {1}, p_ {2}, v (p_ {1}, p_ {2}, I)) = I}$ когда потребитель оптимизирует, мы можем инвертировать косвенную функцию полезности, чтобы найти функцию расходов:

${ displaystyle e (p_ {1}, p_ {2}, u) = (1 / K) p_ {1} ^ {. 6} p_ {2} ^ {. 4} u,}$

В качестве альтернативы функцию расходов можно найти, решив задачу минимизации ${ displaystyle (p_ {1} x_ {1} + p_ {2} x_ {2})}$ при условии ограничения ${ displaystyle u (x_ {1}, x_ {2}) geq u ^ {*}.}$ Это дает условные функции спроса ${ displaystyle x_ {1} ^ {*} (p_ {1}, p_ {2}, u ^ {*})}$ и ${ displaystyle x_ {2} ^ {*} (p_ {1}, p_ {2}, u ^ {*})}$ и функция расходов тогда

${ displaystyle e (p_ {1}, p_ {2}, u ^ {*}) = p_ {1} x_ {1} ^ {*} + p_ {2} x_ {2} ^ {*}}$

Смотрите также

• Проблема минимизации расходов
• Функция спроса Хикса
• Уравнение Слуцкого
• Проблема максимизации полезности
• Бюджетное ограничение
• Набор расхода

использованная литература

• Мас-Колелл, Андреу; Whinston, Michael D .; Грин, Джерри Р. (2007). Микроэкономическая теория. стр.59–60. ISBN  0-19-510268-1.
• Mathis, Стивен А .; Косчанский, Джанет (2002). Микроэкономическая теория: комплексный подход. Река Верхнее Седл: Prentice Hall. С. 132–133. ISBN  0-13-011418-9.
• Вариан, Хэл Р. (1984). Микроэкономический анализ (Второе изд.). Нью-Йорк: У. В. Нортон. С. 121–123. ISBN  0-393-95282-7.